CN101241796B - 变压器 - Google Patents

Abstract

本发明为一种变压器，其包括：主级绕线；多个导电片；绕线基座，具有多个中空隔板及一板件，该板件设置于两相邻所述中空隔板间，用以形成贯穿通道及绕线槽，该绕线槽用以缠绕主级绕线，且每一所述中空隔板具有容置槽，用以容置至少一所述导电片，且该容置槽与该贯穿通道相连通；以及磁心组，其部分设置于贯穿通道中。本发明的变压器结构简单、组装容易以及运作效能更佳，且还可通过导电片的第一延伸部来辅助电子元件固定及/或散热，从而减少其它固定组件的使用量，以提升电路板的空间利用率。

Description

变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器结构，尤其涉及一种便于组装的变压器结构。

背景技术

变压器为各式电器设备中经常使用的电子组件，用以调节不同的电压，使其达到电器能够适用的范围。请参阅图1(a)，其为公知变压器的结构示意图，如图所示，公知变压器100包括：一绕线座110、一芯材130、多个环形导电片150、一绝缘线圈170以及一定位杆件190。其中，绕线座110包括一底座113及一管状体115，管状体115配置于底座113上，且具有一贯穿通道115c，以供芯材130穿设于该贯穿通道115c内。另外，管状体115上还具有多个凸肋115a，两相邻凸肋115a间可形成一固定槽111，用以使环形导电片150配置于该固定槽111中。

环形导电片150由一环形主体151与一排脚153构成，其中，环形主体151的内缘还具有多个第一组装槽151a，且所述第一组装槽151a的数量、尺寸以及彼此间的相对位置与凸肋115a相同。

公知变压器100的组装方式如下：首先，依序将多个环形导电片150的第一组装槽151a对应于绕线座110的凸肋115a，以使环形导电片150可套入绕线座110的管状体115上，当环形导电片150设置于对应的固定槽111位置时，将环形导电片150旋转一角度，以使环形导电片150通过固定槽111固定于管状体115上。接着，将定位杆件190沿着管状体115的条形槽道115b的延伸方向插置于第二组装槽151b与条形槽道115b之间，使环形导电片150彼此平行且固定地配置于绕线座110上。接着，将绝缘线圈170依序缠绕于两相邻环形导电片150之间。最后，将芯材130共同穿设于管状体115的贯穿通道115c内，以完成公知变压器100的组装过程。

由前述结构与组装方法可知，公知变压器100需先将环形导电片150的第一组装槽151a对应于凸肋115a才能将环形导电片150套入管状体115上，且由于环形导电片150的体积很薄，因此很难正确置入对应的固定槽111内，且后续还要旋转一角度以及配合定位杆件190才能使环形导电片150定位，因此，公知变压器100的结构复杂且其组装过程繁复，进而提高了生产成本，且环形导电片150仅能当变压器100的二次侧，无法提供更广泛的应用。此外，在公知变压器100的结构中，由于管状体115的阻隔，使环形导电片150及芯材130无法直接接触，因而降低了电磁耦合率，进而导致变压器100的运作效能较差。

请参阅图1(b)，其为美国专利号US7,091,817B2所公开的另一公知变压器的结构示意图，如图所示，公知变压器400包括：绕线座410、磁心组430、主级绕线(图中未示出)及多个导电片420。绕线座410具有一框型表面411，其与两个壁状结构413、414垂直并连结，所述壁状结构413、414相互平行并形成一绕线槽415，用以缠绕主级绕线，且在所述壁状结构413、414的两个侧边延伸折片4131及4141，以形成两个侧边引导槽416，用以容置对应的所述导电片420。此外，导电片420的一端具有一开口421，即为一ㄇ字型结构，其由开口421端插入侧边引导槽416内，以置入并固定于绕线座410内，并直接与印刷电路板连接。

由于公知变压器400的导电片420以开口421向内的方式插入绕线座410的侧边引导槽416中，故导电片420仅能当变压器400的二次侧，而无法做更多的应用。此外，由于绕线座410上具有框型表面411，故导电片420无法直接与磁心组430直接接触，从而降低了电磁耦合率，进而导致变压器400的运作效能较差。

因此，如何发展一种可改善公知技术缺陷，且能简化组装过程以及可提高应用性的变压器结构，是目前迫切需要研发的课题。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种变压器结构，其通过板件与两相邻中空隔板来形成用来设置磁心组的贯穿通道，以及用来缠绕主级绕线的绕线槽，而且导电片可以直接插入相对应的中空隔板的容置槽内，以此来解决公知变压器结构复杂、组装过程繁复、生产成本高、效能较差，且无法提供更广泛的应用等缺陷。

为达到上述目的，本发明的一较广义实施形式为提供一种变压器，其包括：一主级绕线；多个导电片；一绕线基座，具有多个中空隔板及一板件，该板件设置于两相邻所述中空隔板间，用以形成一贯穿通道及一绕线槽，该绕线槽用以缠绕该主级绕线，且每一该中空隔板具有一容置槽，用以容置至少一所述导电片，且该容置槽与该贯穿通道相连通；以及一磁心组，其部分设置于该贯穿通道中。

为达到上述目的，本发明的另一较广义实施形式为提供一种变压器，用以与一电子元件及/或散热器相连接，该变压器包括：一主级绕线；多个导电片，分别具有一第一延伸部，其与所述导电片的中空主体的一端连接，用以与该电子元件及/或散热器相连接，以辅助该电子元件及/或散热器固定及/或散热；一绕线基座，具有多个中空隔板及一板件，该板件设置于两相邻所述中空隔板间，用以形成一贯穿通道及一绕线槽，该绕线槽用以缠绕该主级绕线，且每一所述中空隔板具有一容置槽，用以容置至少一所述导电片；以及一磁心组，其部分设置于该贯穿通道中。

本发明的有益技术效果在于：本发明的变压器结构简单、组装容易以及运作效能更佳，且还可通过导电片的第一延伸部来辅助电子元件固定及/或散热，从而减少其它固定组件的使用量，以提升电路板的空间利用率。

附图说明

图1(a)为公知变压器的结构示意图。

图1(b)为另一公知变压器的结构示意图。

图2(a)为本发明第一较佳实施例的变压器结构示意图。

图2(b)为将图2(a)所示的主级绕线缠绕于绕线基座上的反面结构示意图。

图2(c)为将图2(a)所示的主级绕线缠绕于绕线基座上的结构示意图。

图2(d)为图2(a)所示的变压器组装完成且连接于电路板的结构示意图。

图3(a)为本发明第二较佳实施例的变压器结构示意图。

图3(b)为将图3(a)所示的主级绕线缠绕于绕线基座上的结构示意图。

图3(c)为图3(a)所示的变压器组装完成的结构示意图。

图4(a)为图3(c)所示的变压器的应用结构示意图。

图4(b)为图2(d)所示的变压器的应用结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

变压器100、200、300、400    绕线座110、410

绕线基座230、330            芯材130

固定槽111                   框型表面411

壁状结构413、414            侧边延伸折片4131、4141

底座113、234、334           管状体115

凸肋115a                    条形槽道115b

环形导电片150               环形主体151

排脚153                     第一组装槽151a

第二组装槽151b              贯穿通道115c

绝缘线圈170                 定位杆件190

主级绕线210、310            导电片220、320、420

中空主体221、321            第一延伸部222、322

第二延伸部223、323          孔洞224、324

中空孔洞225                 定位部226

侧板231、331                中空隔板232、332

板件233、333                容置槽235、335

开口421                     开口2351

中空贯穿通道236、336        绕线槽237、337、415

侧边引导槽416               缺口238a、238b、338a、338b

第一接脚239a、339a          第二接脚239b、339b

磁心组240、340、430         第一磁心部241、341

第二磁心部242、342          导电杆件250、350

电路板260、360              散热器370

电子元件380

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是，本发明能够在不同形式上具有各种变化，其均不脱离本发明的权利保护范围，且其中的说明及图标在本质上用于说明，而非用以限制本发明。

请参阅图2(a)～图2(d)，其为本发明第一较佳实施例的变压器结构示意图，如图所示，本发明的变压器200主要由主级绕线210、多个导电片220、绕线基座230及磁心组240组成。

在本实施例中，绕线基座230主要由两侧板231、多个中空隔板232、板件233以及底座234组成。其中，侧板231、中空隔板232以及板件233实质上为例如圆形结构，但不限于此，且侧板231分别位于绕线基座230的两侧边，并为例如具有中空孔洞的板件结构。

在一些实施例中，每一所述中空隔板232与所述侧板231平行设置，且各具有一容置槽235。其中，每一所述容置槽235具有一实质上大于导电片220直径的开口2351，例如半圆型开口，可使至少一导电片220经由开口2351插入容置槽235的内部。此外，板件233设置于侧板231与中空隔板232之间，以及两相邻中空隔板232之间，并与相邻的侧板231以及中空隔板232相连接，以形成一中空贯穿通道236，该中空贯穿通道236主要用来容置磁心组240且与中空隔板232的容置槽235相连通。另外，在侧板231、中空隔板232与板件233之间还形成一个或多个绕线槽237，主要用来缠绕主级绕线210。

请再参阅图2(a)及图2(b)，如图所示，底座234上设有第一接脚239a及第二接脚239b，且侧板231、中空隔板232以及底座234的一端均设置有相对应的缺口238a及238b，由此，主级绕线210便可依下述缠绕方式进行缠绕：首先，将主级绕线210的一端与第一接脚239a缠绕导接，并依序缠绕至侧板231、多个中空隔板232与板件233之间所形成的绕线槽237中，其中，经由侧板231及中空隔板232的底部缺口238a可将主级绕线210转绕至另一个绕线槽237中。当主级绕线210缠绕完成后，可经由缺口238b将主级绕线210的另一端由最终的绕线槽237固定且缠绕于底座234的第二接脚239b上。

在本实施例中，磁心组240可为例如EE型铁心，且具有第一磁心部241及第二磁心部242。导电片220具有一中空主体221、与该中空主体221的一端连接的第一延伸部222及与该中空主体221的另一端连接的第二延伸部223，其中，中空主体221的中空孔洞225的直径大小实质上与绕线基座230的中空贯穿通道236的直径大小相同，故当导电片220经由开口2351插入中空隔板232的容置槽235内部时，导电片220的中空主体221的中空孔洞225将可与绕线基座230上的中空贯穿通道236相连通，因此，可使磁心组240的第一磁心部241穿过导电片220的中空孔洞225而使导电片220固定于绕线基座230上。此外，在一些实施例中，导电片220的端部还可选择性地形成一定位部226，其中，该定位部可为例如缺口，以此可在导电片220插入绕线基座230的中空隔板232的容置槽235时，使导电片220的定位部226与容置槽235内的定位部(图中未示出)配合，以利于导电片220的定位。

磁心组240的第一磁心部241可插入侧板231、中空隔板232及板件233所形成的中空贯穿通道236内，而第二磁心部242则套设于绕线基座230的外部，如图2(c)与图2(d)所示。在一些实施例中，变压器200的一次侧通过第一接脚239a、第二接脚239b使主级绕线210与一电路板260电连接，而二次侧则是通过至少一导电杆件250穿设过所有导电片220的第二延伸部223的孔洞224并插接于电路板260上，使导电片220与电路板260电连接，以使磁心组240与主级绕线210及导电片220产生电磁耦合感应，以此达到电压转换的目的。

当变压器200进行组装时，需先将主级绕线210的一端固定于绕线基座230的底座234上的第一接脚239a上，接着依序缠绕于侧板231、两相邻中空隔板232及板件233间所形成的绕线槽237中，而相邻两绕线槽237间则经由底部缺口238a转绕至另一绕线槽237，待主级绕线210缠绕完成后，再经由缺口238b将主级绕线210的另一端缠绕固定于第二接脚239b上。接着，经由容置槽235的开口2351将至少一个导电片220插入其对应的中空隔板232的容置槽235中，并将磁心组240的第一磁心部241对应插入侧板231、中空隔板232及板件233所形成的中空贯穿通道236内。最后，将导电杆件250依序套设入导电片220的第二延伸部223上的孔洞224中，用以使导电杆件250的一端与电路板260相连接，即可将变压器200组装于电路板260上，其组装后的结构如图2(d)所示。

如上述说明可知，本发明的变压器200是通过导电片220取代传统变压器的二次侧绕线，因此，将主级绕线210缠绕于绕线槽237后，只要依序将导电片220插入绕线基座230上就可以完成组装过程，可简化变压器的组装过程，并改善公知变压器组装过程繁复的缺陷，而且由于中空隔板232的容置槽235与贯穿通道236相连通，使得导电片220可直接与磁心组240的第一磁心部241接触，因此，可以增加电磁耦合率，进而提升变压器的电压转换效能。此外，由于导电片220为例如铜片所构成，且中空隔板232具有容置槽235，因此，可以增加变压器200的整体散热效率。另外，由于本发明变压器200的绕线基座230具有例如半圆的结构，因此，可以通过一体成型的方式制造。

当然，本发明的变压器结构并不局限于第一较佳实施例所述的圆筒型结构，也可依电子产品的内部体积空间及实际需求来改变变压器的实施形式。请参阅图3(a)～图3(c)，其为本发明第二较佳实施例的变压器结构分解与组合结构示意图。与图2(a)所示的变压器相比较，本实施例所示的变压器300呈现一方形结构且同样由主级绕线310、多个导电片320、绕线基座330及磁心组340组成，如图3(a)所示，其中导电片320大体上呈方形。

在本实施例中，导电片320具有一方形中空主体321、第一延伸部322，以及具有一孔洞324的第二延伸部323，。绕线基座330主要由例如两个方形侧板331、方形中空隔板332、板件333以及具有第一接脚339a及第二接脚339b的底座334组成，其中，中空隔板332的内部具有容置槽335，该容置槽335具有一开口且其内部的三个侧边均呈密封结构。另外，磁心组340具有一方形第一磁心部341以及一第二磁心部342。由于主级绕线310、多个导电片320、绕线基座330及磁心组340的结构、位置设置及所能达到的目的及功效已在前述实施例中详述，因此不再赘述。

在一些实施例中，每一方形中空隔板332及方形侧板331的底部均具有一缺口338a，且方形侧板331、方形中空隔板332以及底座334的同一侧边均具有相对应设置的缺口338b，由此，主级绕线310可依下述缠绕方式进行缠绕：首先，将主级绕线310的一端与第一接脚339a缠绕导接，并依序缠绕至方形侧板331、多个方形中空隔板332与板件333之间所形成的绕线槽337中，其中，经由方形侧板331及方形中空隔板332的底部缺口338a可将主级绕线310转绕至另一个绕线槽337。当主级绕线310缠绕完成后，可经由缺口338b将主级绕线310的另一端由最终的绕线槽337固定且缠绕于底座334的第二接脚339b上，其缠绕后的结构如图3(b)所示。

当变压器300进行组装时，首先将主级绕线310的一端固定于基座334上的第一接脚339a上，接着依序缠绕于方形侧板331、两相邻方形中空隔板332及板件333间所形成的绕线槽337中，待主级绕线310缠绕完成后再经由缺口338b将主级绕线310的另一端缠绕固定于第二接脚339b上。接着，将至少一个导电片320插入其对应的方形中空隔板332的容置槽335中，并将磁心组340的方形第一磁心部341对应插入方形侧板331、方形中空隔板332及板件333所形成的方形中空贯穿通道336内，而第二磁心部342则套设于绕线基座330的外部，如图3(c)所示。最后，将导电杆件350依序套设入导电片320的第二延伸部323上的孔洞324中，用以使导电杆件350的一端与电路板360相连接，即可将变压器300组装于电路板360上。

本发明的变压器结构除了具有结构简单、组装容易以及运作效能更佳外，还可通过导电片的第一延伸部来进行其它的应用。请参阅图4(a)，其为图3(c)所示变压器的应用结构示意图。如图所示，导电片320的第一延伸部322为例如长型结构，其与导电片的中空主体的一端连接，且选择性地用以与设置于电路板360上的散热器370及/或至少一电子元件380，例如芯片模块相连接，由此便可利用导电片320进一步地辅助散热器370及/或电子元件380固定及/或散热，从而减少其它固定组件的使用量，以提升电路板360的空间利用率。

请参阅图4(b)，其为图2(d)所示变压器的应用结构示意图。如图所示，导电片220的第一延伸部222为例如片状结构，其与导电片的中空主体的一端连接，且选择性地用以使发热的电子元件380，例如芯片模块，直接连接、设置与固定于第一延伸部222上，以此便可利用导电片220辅助电子元件380固定及/或散热，从而减少其它固定组件的使用量，以提升电路板260的空间利用率。当然，本发明变压器的导电片的第一延伸部结构并不限于图4(a)与图4(b)中所示的结构，任何可与例如散热器及/或发热电子元件直接或是间接连接的延伸结构均适用于本发明技术。

综上所述，本发明的变压器结构以导电片取代传统变压器的二次侧绕线线圈，且通过侧板、中空隔板及板件形成独立的绕线槽，使变压器在组装时仅需将主级绕线依序缠绕于绕线槽上，将导电片插入中空隔板的容置槽中，即能完成变压器的组装，因此可简化组装过程、增加输出功率及散热功效。此外，本发明变压器的导电片的延伸部可连接于电路板上的其它散热器及/或发热电子元件，进而减少其它固定组件的使用量，以提升电路板的空间利用率。因此，本发明的变压器结构极具产业价值，且符合各项专利条件，故依法提出专利申请。

本领域技术人员可对本发明作任何修改，但这些修改均不脱离如所附权利要求书请求保护的范围。

Claims (9)

1.一种变压器，其包括：

一主级绕线；

多个导电片；

一绕线基座，具有多个中空隔板及一板件，该板件设置于两相邻所述中空隔板间，用以形成一贯穿通道及一绕线槽，该绕线槽用以缠绕该主级绕线，且每一所述中空隔板具有一容置槽，用以容置至少一所述导电片，且该容置槽与该贯穿通道相连通；以及

一磁心组，其部分设置于该贯穿通道中。

2.如权利要求1所述的变压器，其中，所述多个导电片为铜片。

3.如权利要求1所述的变压器，其中，所述导电片包括：

一中空主体，具有一中空孔洞；

一第一延伸部，其与该中空主体的一端连接，用以与一电子元件及/或散热器连接；以及

一第二延伸部，其与该中空主体的另一端连接，且具有一孔洞，用以通过一导电杆件与一电路板相连接。

4.如权利要求3所述的变压器，其中，该磁心组的该部分穿过该贯穿通道与所述导电片的该中空主体的该中空孔洞。

5.如权利要求1所述的变压器，其中，所述中空隔板的该容置槽具有大于该导电片直径的一开口，用以使所述导电片经由该开口置入该容置槽中。

6.如权利要求1所述的变压器，其中，所述多个中空隔板分别具有一缺口，用以使该主级绕线由该缺口转绕至相邻的该绕线槽内。

7.一种变压器，用以与一电子元件及/或散热器相连接，该变压器包括：

一主级绕线；

多个导电片，分别具有一第一延伸部，用以与该电子元件及/或散热器相连接，以辅助该电子元件及/或散热器固定及/或散热；

一绕线基座，具有多个中空隔板及一板件，该板件设置于两相邻所述中空隔板间，用以形成一贯穿通道及一绕线槽，该绕线槽用以缠绕该主级绕线，且每一所述中空隔板具有一容置槽，用以容置至少一个所述导电片；以及

一磁心组，其部分设置于该贯穿通道中。

8.如权利要求7所述的变压器，其中，所述多个导电片为铜片。

9.如权利要求7所述的变压器，其中，所述导电片还包括：

一中空主体，具有一中空孔洞；以及

一第二延伸部，其与该中空主体的另一端连接，且具有一孔洞，用以通过一导电杆件与一电路板相连接。

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